广东岭澳核电二期工程数字化棒控棒位系统设计

广东岭澳核电二期工程控制棒控制系统和控制棒棒位监测系统(以下简称棒控棒位系统)采用基于法国AREVA的安全级仪控平台TXS技术和数字化技术,以及冗余设计技术手段,实现了反应堆温度和功率的集中控制。采用大功率晶体管实现了对控制棒的"一带一"控制;采用分组编码探测器对控制棒在堆芯中的位置进行监测。本文对其设计要求和设计特点进行了介绍,并将设计结果与岭澳核电一期和秦山二期棒控棒位系统的设计结果进行了比较。结果表明,岭澳二期的棒控棒位系统能为运行人员和维护人员提供丰富的信息,方便了系统的运行和维护,提高了系统的可靠性。

自编码数字式控制棒位置测量指示系统

介绍了一种自编码式棒位测量系统。该系统的棒位探测器由数役导磁材料制成的控制律驱动轴和少量测量线圈组成，每个测量线圈输出一位地址代码。用8031CPU实现地地码到棒位值的转换。该系统适用于水力学驱动控制棒提升系统，也适用于压水型反应堆磁力驱动控制律提升系统。

基于SOPC的反应堆棒位信息监测技术研究

运用可编程片上系统(SOPC)技术,以现场可编程门阵列(FPGA)为数字平台,研究一种反应堆棒位信息监测技术。该监测技术将Nios II处理器、视频图形阵列(VGA)显示控制器、控制器局域网络(CAN)总线控制器等集成在一片FPGA芯片中,构建完成一个具有丰富功能的SOPC硬件平台。采用该硬件平台,可将棒位系统的运行状态信息实时、直观地进行数字化显示,同时以日志的形式存储在外部存储设备中,能够全方位地监测棒位系统的运行状态,使操纵人员能更方便、快捷地掌握整个棒位系统的运行情况。研制完成的原理样机验证了该技术的可行性。

软件补偿自编码棒位指示系统

目前，压水堆核电站普遍采用线圈编码式棒位指示系统测量其控制棒位置，而在此基础上发展的自编码数字式棒位指示系统的探测器与前述系统的探测器均需补偿线圈来实现差动输出，从而提高输出信号的信噪比。本研究提出并从理论上证明后者可取消专设的补偿线圈而采用软件补偿，并据此设计了软件补偿自编码棒位探测器。该方案进一步简化了棒位指示系统的探测器结构，使其线圈数量少，轴向长度缩短，结构简单的优点得以在２００ＭＷ供热堆中实现。

秦山核电一期的棒控棒位系统数字化改造

秦山核电一期棒控棒位系统经数字化改造后,采用PLC(programmable logic controller)实现逻辑控制功能,建立人机界面对系统状态进行在线监测和授权参数修改,控制部分采用冗余配置,提高了系统的灵活性和可靠性;对模拟电路进行修改,采用故障双保持的电路设计;控制棒控制系统和棒位指示系统间通过冗余配置的通信方式传输信号,减少了现场电缆的数量;此外设计了数据采集柜,对驱动机构线圈波形数据进行实时数据采集和保存,以便分析事故。

芯棒编码电感棒位指示系统用于NHR-200的可行性分析

数字芯棒编码电感控制棒位置指示系统在反应堆上的可用性分析是设计工作中必须研究的重要课题。论述了数字电感棒位指示系统的翻码区△;分析了NHR-200水力驱动控制棒运行位置的影响因素:步进缸上下回差,控制棒传动链、堆内构件的加工装配误差及从常温启堆到高温运行所产生的热胀等,进而获得了控制棒的运行位置区间A。在测量步P内,A+△<P以及对NHR-200所进行的棒位探测器的结构设计、加工工艺与实验研究等表明数字电感芯棒编码棒位测量系统完全可用于NHR-200和PWR。

AP1000和C系列棒位探测器优劣分析

目前较多压水堆核电站中采用电感式棒位探测器,由于其处于反应堆压力容器顶部,环境较为苛刻,经过长时间的运行其故障率较高,对反应堆运行的经济性有着较大的影响。最新的非能动压水堆AP1000核电站中的棒位探测器虽然也是电感式,但因其设计原理和方案的截然不同,表现出了极其的优越性,从本质上大大提高了棒位探测器的可靠性。本文将对目前较多核电站中使用的典型电感式棒位探测器与AP1000棒位探测器的差异进行比较和分析,深入挖掘其优越性的根源。

数字电感控制棒位置指示系统的翻码区分析

数字电感控制棒位置指示系统的翻码区大小直接关系到探测器在反应堆上的可用性。论文对影响棒位指示系统翻码区的各方面因素包括探测器测量线圈的宽度误差、位置误差、绕组加工误差、探测器输出模拟信号的幅度变化、多测量线圈的不一致性、编码棒的加工误差、环境磁场的干扰以及信号变送器的不一致性等进行了分析;并进而推出了棒位指示系统的翻码区。该工作为新型数字电感棒位探测器的设计及其研究提供了理论基础。

控制棒位置指示系统的数字化

本文介绍了控制棒位置指示系统的设计原理、系统构成及可编程控制器在控制棒位置指示系统中的应用。

多编码棒三态码电感控制棒位置指示系统

提出了一种结构简单、工作可靠、测量精度高的控制棒位置指示系统——多编码棒三态码电感控制棒位置指示系统。该系统探测器由K个测量线圈、一个补偿线圈和K根编码棒组成,每根编码棒均由若干段强导磁材料、若干段弱导磁材料与数段非导磁材料按规律间隔分布构成。当K根编码棒随控制棒在K个测量线圈中央轴向运动时,导致线圈的感抗发生变化,线圈输入的交变恒流信号在测量线圈上产生随感抗发生变化的电压信号。对信号进行适当的处理,可获得表征棒位的三态码。详细地介绍了该系统探测器的编码原理与硬件结构。结论表明:它比现役压水堆使用的线圈编码棒位指示系统性能优越,完全满足供热堆的棒位测量要求。

CPR1000、AP1000棒位指示和监测系统浅析

本文介绍了CPR1000和AP1000反应堆控制棒位指示和监测系统的组成、功能及探测原理,并对两者的特点进行了初步对比和分析。分析结果表明,AP1000的棒位指示和监测系统与CPR1000的运行模式和功能类似,由于AP1000的棒位指示和监测系统引入了冗余设计、数据通讯技术等设计理念,提高了可靠性,显著减少了安全壳电气贯穿件数量,具有优于CPR1000的独特性。

KY50—728型控制棒位置指示系统的研制

本文介绍了一种较为新颖的控制棒位置指示系统,它适用于压水型反应堆以及压水型核电站。

基于虚拟仪器的脉冲堆棒位显示设备的研制

介绍了基于虚拟仪器技术研制的脉冲堆棒位显示设备的原理和组成,以及设备的硬件设计、软件设计、调试试验等情况。该设备能够完成脉冲堆控制棒的棒位数据测量、存储、报表生成以及软件校准等功能,同时因性价比高、智能化程度高、可操作性强、兼容性强等特点使该设备便于推广使用。

棒控棒位系统数字化设计

文章阐述了棒控棒位系统的主要功能和结构,介绍了国内主要核电站棒控棒位系统的数字化技术,并详细叙述了棒控棒位系统的主要技术方案,通过比较给出了棒控棒位系统国产化的一些技术建议。

The design of RMT-based IOC redundancy at RCPI experimental platform in TMSR

In the RCPI(rod control and position indication) system prototype of the TMSR(Thorium Molten Salt Reactor) project, EPICS(Experimental Physics and Industrial Control System) was adopted as instrumentation and control software platform. According to long time running, high availability and safety for the system, RMT(redundancy monitor task) software package for Input/Output Controller(IOC) redundancy was employed, and the driver for redundancy control was realized. Test shows that the system could achieve IOC redundancy switch-over quickly and ensure the IOC running with long-term stability.

基于FPGA的数字化棒控技术研究

本文介绍了将FPGA(Field Programmable Gate Array现场可编程逻辑阵列)技术应用于反应堆棒控系统的概况。利用FPGA丰富的逻辑资源,编程的灵活性等特点来实现反应堆棒控系统的复杂逻辑电路,电路结构简单明了,将大量复杂的逻辑电路集成到一块FPGA芯片中,提高了系统的可靠性与稳定性,解决了原有模拟电路的很多固有缺陷,提高了系统的抗干扰性能,实现了设备数字化与小型化。

某压水堆核电站控制棒驱动机构电流负载特性浅析

随着某压水堆核电站棒控棒位系统(RGL)的逐步老化及备件停产,拟采用成熟的数字化技术进行整体改进。由于主流数字化技术的控制电源功耗增大,有必要对现有系统的负载和容量进行分析论证。通过控制棒驱动机构(CRDM)和控制系统在极限负载工况下对控制棒驱动机构电源(RAM)系统的负载特性及功耗进行简化分析和仿真。仿真结果表明,随着新系统控制电容量的增大,原系统供电方案不利于RAM系统的稳定运行,存在潜在风险。为确保RGL系统整体改进后系统供电容量及品质满足RGL的正常稳定运行需求,提出可行的电源系统改进方案,将原有RGL的RAM两相控制电转移至交流不间断电源系统(LNE)。该方案在有效降低RAM发电机组三相不平衡现象的同时,有利于RAM发电机组的稳定运行,确保改进后RGL控制电源系统的可靠性。

控制棒位置指示系统数字化设计

本文介绍了核电站控制棒位置指示系统设备的构成、设计原理,以及FPGA技术和PLC技术在设计、制造中的应用。

CANDU-6型重水堆停堆棒控制逻辑的故障分析与改进

停堆棒控制逻辑是用于停堆棒的提棒、插棒、棒位显示和在顶部停堆棒的棒数显示等功能,本文对停堆棒棒位显示漂移故障及棒到顶信号与一号停堆系统的停堆棒就位指示不一致的故障的产生原因进行了详细地分析,并采取有针对性的改进措施,提高停堆棒控制逻辑的可靠性。

秦山核电320MW机组实测棒位指示系统光点指示异常分析与改进

本文通过对秦山核电320 MW机组的实测棒位指示系统在其运行及检修期间的故障状况的整理,对棒位探测器、恒流源组件、格雷码整形器的逐一分析,还原导致指示异常的根本原因。并在分析的基础上对相关设备的结构、内部器件及相应参数实施可行的改进与完善,并利用相关理论及实施效果加以验证。提升实测棒位指示系统中各主要设备的稳定可靠性,使该指示系统的故障率降至最低,克服原有系统中固有顽疾。